(57)【要約】【課題】  低コストに光通信モジュールを構成するための波長偏光分離フィルタを提供する。【解決手段】  ガラス基板１０上に反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜１１と、第１の多層膜１１の後方側に位置する第２の多層膜１２とを形成してなる波長偏光分離フィルタであって、第１の多層膜１１は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、第２の多層膜１２は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有してなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜と、該第１の多層膜の後方側に位置する第２の多層膜とを形成してなる波長偏光分離フィルタであって、
上記第１の多層膜は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記第２の多層膜は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有してなることを特徴とする波長偏光分離フィルタ。
【請求項２】
上記第１の波長の光は１４９０ｎｍの波長帯域の光であり、上記第２の波長の光は１３１０ｎｍの波長帯域の光であることを特徴とする請求項１記載の波長偏光分離フィルタ。
【請求項３】
光ファイバの光軸方向と直交する方向に配置され第１の波長の光を受光する受光部と、上記光ファイバの光軸方向に配置され第２の波長の光を発光する発光部と、上記受光部と発光部の光軸が交差する位置に配置される波長偏光分離フィルタとから構成され、
上記波長偏光分離フィルタはガラス基板上に反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜と、該第１の多層膜の後方側に位置する第２の多層膜とを形成してなり、上記第１の多層膜は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記第２の多層膜は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記発光部が出射する光を透過させて上記光ファイバに入射させると共に、上記光ファイバの端面から出射された光のＳ偏光及びＰ偏光をそれぞれ反射させて上記受光部に入射させることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項４】
上記受光部は上記波長偏光分離フィルタにより反射されたＳ偏光の光とＰ偏光の光をそれぞれ入射させる２本の光ファイバを有した導光体からなることを特徴とする請求項３記載の光通信モジュール。
【請求項５】
上記受光部は上記波長偏光分離フィルタにより反射されたＳ偏光の光とＰ偏光の光をそれぞれ受光する２つのフォトダイオードからなることを特徴とする請求項３記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長及び偏光に応じて光を分離できる波長偏光分離フィルタ及びそれを用いた光通信モジュールに関し、特に部品点数を少なくすることのできる波長偏光分離フィルタ及びそれを用いた光通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
双方向通信を行う光通信モジュールにおいては、２方向の信号光を互いに異なる波長の光とする２波長方式が知られている。信号光として一般的に用いられているのは、１３１０ｎｍの波長帯域の光と、１４９０ｎｍの波長帯域の光である。また、通信容量を増やすためにいずれかの波長帯域の光について偏光を利用することが考えられている。偏光を利用することで、１つの波長に対して２つの偏光方向の光を用いることができるため、容量を２倍にすることができる。双方向通信を行う光通信モジュールであって、偏光を利用したものとしては、例えば特許文献１に挙げるものがある。
【特許文献１】特開平６−２６５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような偏光を用いた波長多重通信において、多層膜フィルタによって波長及び偏光の分離を行うことが考えられている。この場合、上述の例では１３１０ｎｍの光と１４９０ｎｍの光を分離すると共に、いずれか一方の光についてはさらにＳ偏光とＰ偏光に分離するフィルタが必要である。
【０００４】
このようなフィルタの一般的な構成としては、１３１０ｎｍの光を透過させ、かつ１４９０ｎｍの光を反射させる特性を有した第１の多層膜フィルタを配置し、反射された１４９０ｎｍの光をＳ偏光とＰ偏光に分岐する第２の多層膜フィルタを第１の多層膜フィルタの反射側に配置するものが考えられる。
【０００５】
しかし、このような構成では多層膜フィルタが２つ必要となり、互いの光軸を調整しなければならない。また、多層膜フィルタが２つあることに伴って、レンズやファイバなどの周辺部品もそれぞれに必要となる。これらにより、従来の波長及び偏光の分離を行うフィルタは、光通信モジュールにおいてコストが増加する原因となっていた。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、部品点数を減らした低コストな波長偏光分離フィルタ及びそれを用いた光通信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る波長偏光分離フィルタは、ガラス基板上に反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜と、該第１の多層膜の後方側に位置する第２の多層膜とを形成してなる波長偏光分離フィルタであって、
上記第１の多層膜は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記第２の多層膜は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有してなることを特徴として構成されている。
【０００８】
また、本発明に係る波長偏光分離フィルタは、上記第１の波長の光は１４９０ｎｍの波長帯域の光であり、上記第２の波長の光は１３１０ｎｍの波長帯域の光であることを特徴として構成されている。
【０００９】
さらに、本発明に係る光通信モジュールは、光ファイバの光軸方向と直交する方向に配置され第１の波長の光を受光する受光部と、上記光ファイバの光軸方向に配置され第２の波長の光を発光する発光部と、上記受光部と発光部の光軸が交差する位置に配置される波長偏光分離フィルタとから構成され、
上記波長偏光分離フィルタはガラス基板上に反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜と、該第１の多層膜の後方側に位置する第２の多層膜とを形成してなり、上記第１の多層膜は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記第２の多層膜は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、上記発光部が出射する光を透過させて上記光ファイバに入射させると共に、上記光ファイバの端面から出射された光のＳ偏光及びＰ偏光をそれぞれ反射させて上記受光部に入射させることを特徴として構成されている。
【００１０】
さらにまた、本発明に係る光通信モジュールは、上記受光部は上記波長偏光分離フィルタにより反射されたＳ偏光の光とＰ偏光の光をそれぞれ入射させる２本の光ファイバを有した導光体からなることを特徴として構成されている。
【００１１】
そして、本発明に係る光通信モジュールは、上記受光部は上記波長偏光分離フィルタにより反射されたＳ偏光の光とＰ偏光の光をそれぞれ受光する２つのフォトダイオードからなることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る波長偏光分離フィルタによれば、反射させる光の入射側に位置する第１の多層膜は第１の波長のＳ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有し、第１の多層膜の後方側に位置する第２の多層膜は第１の波長のＰ偏光を反射させ、第２の波長の光を透過させる特性を有してなることにより、１つの素子で波長及び偏光の分離を行うことができるので、分離のための素子及び周辺のレンズ等の部品数を減らすことができ、低コスト化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る波長偏光分離フィルタによれば、第１の波長の光は１４９０ｎｍの波長帯域の光であり、第２の波長の光は１３１０ｎｍの波長帯域の光であることにより、一般的な光通信モジュールにおいて受信用の波長につき通信容量を２倍とすることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る光通信モジュールによれば、上記波長偏光分離フィルタを受光部と発光部の光軸が交差する位置に配置し、波長偏光分離フィルタにより発光部が出射する光を透過させて光ファイバに入射させると共に、光ファイバの端面から出射された光のＳ偏光及びＰ偏光をそれぞれ受光部に入射させることにより、分離のための素子及び周辺のレンズ等の部品数を少なくして光通信モジュールを低コストに構成することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明に係る光通信モジュールによれば、受光部は波長偏光分離フィルタにより反射されたＳ偏光の光とＰ偏光の光をそれぞれ入射させる２本の光ファイバを有した導光体、または２つのフォトダイオードからなることにより、偏光分離された２つの光について１つのレンズで受光部に受光させることができ、さらに低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態における波長偏光分離フィルタ１の断面図である。この図に示すように本実施形態における波長偏光分離フィルタ１は、ガラス基板１０上に第１の多層膜フィルタ１１と第２の多層膜フィルタ１２を形成してなるものである。これら第１の多層膜フィルタ１１と第２の多層膜フィルタ１２は、いずれもＳｉＯ2とＴａ2Ｏ5からなる膜を多層膜形成することにより得られるものである。なお、Ｔａ2Ｏ5の代わりにＴｉＯ2やＮｂ2Ｏ5を用いてもよい。また、波長偏光分離フィルタ１は、光の光軸に対して４５°の角度をなすと共に、第１の多層膜フィルタ１１は反射させる光の入射側に、第２の多層膜フィルタ１２は反射させる光の出射側に配置される。
【００１７】
第１の多層膜フィルタ１１は、１４９０ｎｍの波長のＳ偏光を反射させ、１４９０ｎｍの波長のＰ偏光を透過させると共に、１３１０ｎｍの波長の光を透過させる特性を有している。また、第２の多層膜フィルタ１２は、１４９０ｎｍの波長のＰ偏光を反射させ、１３１０ｎｍの波長の光を透過させる特性を有している。このため、波長偏光分離フィルタ１に入射する１３１０ｎｍの波長の光はそのまま透過され、波長偏光分離フィルタ１に入射する１４９０ｎｍの波長の光は第１の多層膜フィルタ１１によってＳ偏光が９０°の方向に反射され、第２の多層膜フィルタ１２によってＰ偏光が９０°の方向に反射される。
【００１８】
図２には第１の多層膜フィルタ１１の波長に対する透過特性を、図３には第２の多層膜フィルタ１２の波長に対する透過特性を、それぞれ示している。これら各図には、Ｓ偏光とＰ偏光それぞれの特性について示している。図２に示すように、第１の多層膜フィルタ１１は、Ｓ偏光とＰ偏光共に１３１０ｎｍでは透過率が高い。また、Ｓ偏光については１３１０ｎｍと１４９０ｎｍの間で透過率が急激に低くなり、１４９０ｎｍでは透過率が低い、すなわち反射率が高い。さらに、Ｐ偏光については１４９０ｎｍでは透過率が高く、それより高い波長帯域において透過率が急激に低くなる。したがって、第１の多層膜フィルタ１１は上述のように１４９０ｎｍのＳ偏光を反射させ、１４９０ｎｍのＰ偏光及び１３１０ｎｍの波長の光を透過させる特性を有する。
【００１９】
また、図３に示すように第２の多層膜フィルタ１２は、Ｓ偏光とＰ偏光共に１３１０ｎｍでは透過率が高く、１３１０ｎｍと１４９０ｎｍの間で透過率が急激に低くなり、１４９０ｎｍでは透過率が低い、すなわち反射率が高い。したがって、第２の多層膜フィルタ１２は上述のように１４９０ｎｍのＰ偏光を反射させ、１３１０ｎｍの波長の光を透過させる特性を有する。このように、第１の多層膜フィルタ１１の１４９０ｎｍにおけるＳ偏光とＰ偏光の透過特性が異なるために、第１の多層膜フィルタ１１で１４９０ｎｍのＳ偏光のみを反射させて１４９０ｎｍの波長の光について偏光を分離することができる。
【００２０】
次に、この波長偏光分離フィルタ１を用いた光通信モジュールについて説明する。図４には、本実施形態の波長偏光分離フィルタ１を用いた光通信モジュールの構成図を示している。この図に示すように、光通信モジュールは光を受光する受光部２と、光を発光する発光部３と、光を伝播させる光ファイバ５と、上述の波長偏光分離フィルタ１とから構成されている。
【００２１】
受光部２は、波長偏光分離フィルタ１により分離された１４９０ｎｍのＳ偏光及びＰ偏光をそれぞれ受光するものであって、２本の光ファイバ２ａ、２ａにより構成された２芯ファイバである。２芯ファイバの端部には、フェルール２ｂが設けられており、このフェルール２ｂにより光通信モジュール内に２芯ファイバが固定される。２芯ファイバは、さらに１４９０ｎｍのＳ偏光及びＰ偏光をそれぞれ受光するフォトダイオードなどに接続される。発光部３は、１３１０ｎｍの波長の光を発光するもので、レーザダイオードにより構成される。光ファイバ５は、先端部にフェルール５ａが設けられ、これが光通信モジュール内に固定される。
【００２２】
受光部２は光ファイバ５の光軸と直交する方向に設けられ、発光部３は光ファイバ５の光軸方向に設けられる。また、受光部２と発光部３及び光ファイバ５の前にはそれぞれレンズ４が設けられ、発散光を平行光に、または平行光を収束光としている。
【００２３】
波長偏光分離フィルタ１は、受光部２と発光部３の光軸が交差する位置に各光軸に対して４５°の角度をなして配置される。波長偏光分離フィルタ１には、第１の多層膜フィルタ１１側に光ファイバ５から１４９０ｎｍの波長の光２０が入射し、第２の多層膜フィルタ１２側に発光部３から１３１０ｎｍの波長の光２１が入射する。
【００２４】
光ファイバ５からの１４９０ｎｍの波長の光２０は、Ｓ偏光が波長偏光分離フィルタ１の第１の多層膜フィルタ１１により反射されて光２０ａとなり、Ｐ偏光が第２の多層膜フィルタ１２により反射されて光２０ｂとなり、レンズ４を介して受光部２により受光される。また、発光部３からの１３１０ｎｍの波長の光２１は、波長偏光分離フィルタ１の第１の多層膜フィルタ１１及び第２の多層膜フィルタ１２を透過し、レンズ４を介して光ファイバ５に入射する。
【００２５】
このように、光ファイバ５から入射する１４９０ｎｍにつき、Ｓ偏光とＰ偏光を分離することとしたので、下り側の情報量が多い一般ユーザ用の光通信モジュールにおいて、下り側の通信容量を２倍にすることができる。
【００２６】
次に、光通信モジュールの第２の形態について説明する。図５にはこの場合の光通信モジュールの構成図を示している。この図に示すように、発光部３及び波長偏光分離フィルタ１及び光ファイバ５については、図４に示したものと同様である。一方、受光部２の構成が図４に示したものと異なっている。
【００２７】
受光部２は、波長偏光分離フィルタ１により分離された１４９０ｎｍの波長のＳ偏光とＰ偏光をそれぞれ受光する２つのフォトダイオード２ｃ、２ｃを有した２チップ素子により構成されている。すなわち、波長偏光分離フィルタ１からの２つの偏光方向の光を、光ファイバを介することなくフォトダイオード２ｃ、２ｃで直接受光するようにしている。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。本実施形態では１４９０ｎｍの波長の光について偏光分離する波長偏光分離フィルタとしたが、１４９０ｎｍの波長の光は透過させ、１３１０ｎｍの波長の光について偏光分離する特性を有するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態における波長分岐フィルタの断面図である。
【図２】波長分岐フィルタを構成する第１の多層膜フィルタの透過特性を示した図である。
【図３】波長分岐フィルタを構成する第２の多層膜フィルタの透過特性を示した図である。
【図４】本実施形態の波長分岐フィルタを用いた光通信モジュールの構成図である。
【図５】第２の形態の光通信モジュールの構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    波長分岐フィルタ
２    受光部
３    発光部
４    レンズ
５    光ファイバ
５ａ  フェルール
１０    ガラス基板
１１    第１の多層膜フィルタ
１２    第２の多層膜フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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